Mesure du pH du produit

La mesure du pH d’un produit est très importante dans certaines procédures de fabrication de cosmétique naturelle. Venez découvrir avec nous comment faire.

Vous avez certainement déjà rencontré, à propos de produits cosmétiques, différents termes liés au pH. Que ce soit parce que le produit avait un pH proche de celui de la peau ou parce qu’il était présenté comme pH neutre. Mais que signifie au juste le pH et quelles sont les procédures de mesure du pH des produits ? Pourquoi est-ce si important ? Vous le découvrirez dans l’article suivant.

Qu’est-ce que le pH et que nous indique-t-il

On peut dire, de manière simplifiée, que la valeur du pH nous indique à quel point un produit est acide ou basique. Vous avez certainement déjà rencontré le concept d’acidité : on utilise couramment l’acide acétique ou l’acide citrique en cuisine et leur goût acide est facilement reconnaissable.

Le terme basicité ou alcalinité est l’opposé de l’acidité. Les substances basiques auxquelles on peut être couramment confronté sont par exemple le bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude) ou le savon solide classique. Entre les substances basiques et acides se trouvent les substances neutres, c’est-à-dire celles qui ont un pH neutre. Une telle substance est par exemple l’eau déminéralisée (l’eau du robinet courante contient des minéraux dissous ou du chlore qui influencent son pH).

Le pH est plus facile à imaginer comme une échelle de 0 à 14. Entre 0 et 7 l’acidité diminue (c’est-à-dire que les substances de pH 0 sont extrêmement acides et corrosives et celles dont le pH est proche de 7 sont faiblement acides). La valeur pH 7,0 représente un pH neutre et de 7 à 14 la basicité augmente (les substances de pH 14 sont extrêmement basiques et corrosives).

Pour se faire une idée simplifiée du pH, il suffit donc de savoir que cette valeur nous renseigne sur l’acidité ou la basicité d’un produit. Cependant, pour ceux qui souhaiteraient en savoir plus : le pH exprime en réalité la grandeur du logarithme décimal négatif de l’activité (ou de la concentration) des ions H+, c’est-à-dire ceux que les acides libèrent en solution.

À pH 1, leur concentration est de 10^-1 mol/l, à pH 7 elle est de 10^-7 mol/l, ce qui montre que l’acidité diminue. Vous n’avez pas besoin de vous préoccuper de cela dans le cadre d’une fabrication domestique simple de cosmétique. En revanche, si vous souhaitez produire à plus grande échelle ou si vous êtes plus avancé dans la formulation de produits cosmétiques, une connaissance plus détaillée du pH sera certainement utile.

Pourquoi la mesure du pH d’un produit est-elle importante ?

Maintenant que nous savons ce qu’est le pH, vous vous demandez certainement à quoi sert cette valeur. Le pH a un large champ d’application en cosmétique, non seulement en raison des slogans publicitaires sur les produits, mais surtout pour des raisons de sécurité.

pH et risques pour la sécurité

Si vous appliquiez sur votre peau un produit au pH trop élevé ou trop bas, il se produirait une brûlure chimique qui, selon la surface de peau endommagée, constitue une blessure grave. Si vous n’avez encore jamais été confronté à une brûlure chimique, on peut dans une certaine mesure la comparer à une brûlure thermique – la peau est fortement rouge et brûle, en cas de brûlure plus grave des cloques apparaissent et des cicatrices peuvent se former (bien entendu, cela dépend fortement du type de produit chimique, une brûlure chimique ne se manifeste pas toujours uniquement de cette manière).

Le pH physiologique de la peau se situe dans une plage de 4,5 – 5,5. Ainsi, si vous avez la peau sensible, il est bon de viser ce créneau pour vos préparations. Dans le cadre d’une fabrication domestique, vous devriez éviter les produits à pH plus faible afin de ne pas abîmer inutilement votre peau.

Il existe également des produits légèrement plus acides, avec un pH autour de 4, mais ils ne conviennent qu’à une application occasionnelle (comme les peelings chimiques) et sont souvent disponibles uniquement en instituts de beauté, où ils sont appliqués par des professionnels. Il en découle également que la mesure du pH lors de la fabrication de cosmétique maison joue un rôle important.

De même, les produits trop basiques ne conviennent pas à la peau. L’idéal, lors de la fabrication, est de maintenir le pH du produit jusqu’à une valeur de 7,5, éventuellement 9, s’il s’agit de savons solides ou liquides fabriqués à partir d’hydroxyde.

Efficacité des conservateurs à différentes valeurs de pH

Une autre raison pour laquelle il est utile de mesurer le pH des produits est le choix d’un conservateur adapté. Pour chaque conservateur, vous trouverez une information fournie par le fabricant indiquant dans quelle plage de pH ce conservateur est efficace. Si votre produit ne se situe pas dans cette plage, le conservateur ne fonctionnera pas ou son efficacité sera réduite, ce qui a une incidence significative sur la stabilité de vos produits et leur durée de conservation.

Comme presque tous les conservateurs naturels ont une efficacité limitée, liée au pH final de votre produit, si vous souhaitez formuler des produits stables, assurez-vous de connaître cette valeur pour votre conservateur et que le pH final du produit y corresponde.

Un exemple est le conservateur Cosgard, qui agit dans la plage pH 2 – 7, avec une efficacité maximale en dessous de pH 5,5. Ce conservateur convient donc aux produits plus acides, comme les différents sérums vitaminés ou les produits contenant des acides AHA. À l’inverse, Euxyl PE 9010 est efficace jusqu’à pH 12, ce qui en fait un bon choix pour les débutants en fabrication de cosmétique, mais il s’agit d’un conservateur synthétique.

Stabilité du pH dans le produit

La valeur du pH influence également certaines propriétés du produit, comme sa coloration, sa viscosité (en termes simples, sa consistance) ou d’autres propriétés physiques et chimiques, qui ne devraient pas changer pendant le stockage du produit.

Par ailleurs, des variations brusques du pH dans le produit peuvent aussi être un signal qu’une contamination microbienne importante s’est produite. Ainsi, une valeur de pH stable pendant le stockage est une condition préalable à une bonne stabilité et à la sécurité du produit fini.

Efficacité des actifs en fonction du pH

Certains actifs ajoutés en cosmétique ne sont efficaces qu’à certaines valeurs de pH. Par exemple, l’acide ascorbique (vitamine C) sera inefficace dans des produits trop basiques, car il sera neutralisé. En même temps, une solution aqueuse pure et plus concentrée de vitamine C présente un pH assez bas, inadapté à la peau ; il est donc à nouveau utile d’augmenter légèrement ce pH en ajoutant une base pour atteindre la valeur physiologique du pH cutané.

Le rétinol (forme de vitamine A) est, lui, le plus efficace à un pH de 5,5 à 6. Les acides alpha-hydroxylés (acides AHA) comme l’acide lactique ou l’acide glycolique, souvent utilisés pour les peelings chimiques, sont relativement forts même parmi les acides organiques. Leurs solutions à 10 % seraient trop acides et endommageraient excessivement la peau, c’est pourquoi, lors de la fabrication de cosmétique avec ces acides, il est nécessaire de mesurer le pH et, le cas échéant, de l’ajuster à une valeur physiologique.

Il est vrai que vous neutralisez ainsi une partie de l’acide, ce qui peut sembler peu économique. D’un autre côté, si vous vouliez n’ajouter qu’une très petite quantité d’acide, juste de quoi atteindre un pH de 4,5, vous ne pourriez pas peser une quantité aussi faible sur des balances courantes – elle est tout simplement trop petite, car il s’agit d’acides forts.

Mesure du pH d’un produit — comment faire ?

Il existe plusieurs méthodes de mesure du pH d’un produit, des moins précises jusqu’aux plus précises. Nous allons vous en présenter quelques-unes. Il est toutefois important de garder à l’esprit que la mesure du pH se fait toujours dans une solution homogène (c’est-à-dire bien mélangée, présentant partout la même composition et dans laquelle ne flottent pas de particules solides).

Ainsi, si vous souhaitez mesurer le pH d’un sérum plus visqueux ou d’une crème visage, vous devez en préparer une solution à 10 % dans de l’eau déminéralisée (par exemple 5 g de produit et 45 g d’eau ou 10 g de produit et 90 g d’eau). Veillez à bien homogénéiser la solution, sinon la mesure du pH ne sera pas précise. La dilution dans l’eau déminéralisée n’aura qu’une influence négligeable sur le pH final.

Si vous souhaitez accélérer la mesure du pH, il existe des pH-mètres spéciaux, calibrés pour une utilisation dans des solutions très visqueuses (c’est-à-dire crèmes, sérums) sans qu’il soit nécessaire de les diluer.

Papiers indicateurs au tournesol pour la mesure du pH

Il s’agit de la forme la plus simple par laquelle on peut réaliser une mesure du pH. Les papiers indicateurs au tournesol sont imprégnés de l’indicateur acido-basique tournesol, qui change de couleur en fonction du pH de la solution. Ces papiers sont vendus avec une échelle de couleur jointe, généralement de pH 1 à 12, voire 14.

La procédure de mesure avec un papier est simple :

1. Déposez la solution sur le papier

   Déposez une goutte de la solution de votre produit sur le papier. Vous pouvez aussi en plonger l’extrémité dans la solution, mais il peut alors arriver que le colorant du papier colore légèrement votre solution.

2. Lisez immédiatement la valeur

   Lisez immédiatement la valeur sur l’échelle en fonction de la couleur — car la couleur peut changer rapidement.

Il peut parfois arriver que vous n’arriviez pas à vous décider entre deux couleurs de l’échelle. Dans ce cas, vous pouvez également utiliser des papiers indicateurs plus précis, qui comportent quatre coussinets (petits morceaux de papier) différents imprégnés d’indicateur. Chacun se colore différemment à un pH donné et vous lisez ainsi plus facilement la valeur sur l’échelle fournie, car vous disposez de 4 points de contrôle.

Les papiers au tournesol constituent donc une possibilité simple et rapide pour contrôler de manière approximative le pH d’un produit. Ce n’est cependant pas une mesure du pH très précise. Il est également important de conserver les papiers à l’abri de l’humidité, de la lumière et de la chaleur.

pH-mètres

Les pH-mètres sont des appareils électroniques qui permettent, selon leur précision, la mesure du pH à deux décimales près. Ils contiennent à l’intérieur une électrode en verre sélective aux ions, sensible précisément aux ions H+ qui influencent le pH.

Les résultats obtenus avec des pH-mètres sont plus précis, mais la manipulation est plus exigeante et ils sont plus coûteux. Les pH-mètres doivent être étalonnés au moins une fois par mois en les plongeant dans des solutions d’étalonnage de pH connu (que l’on peut acheter).

Les électrodes du pH-mètre doivent être plongées dans une solution tampon pendant le stockage et, après chaque utilisation, il est nécessaire de les rincer en plongeant le pH-mètre dans un récipient contenant de l’eau déminéralisée. Les électrodes sont en outre sensibles aux rayures et à la détérioration, ne les touchez donc jamais et ne les essuyez pas.

Selon le type de pH-mètre choisi, vous pouvez effectuer la mesure du pH même dans des échantillons non dilués au préalable (suivez toutefois toujours les instructions du fabricant). Si vous souhaitez ajuster le pH de vos produits, les pH-mètres sont indispensables pour un travail précis.

Mesure du pH du savon

Le savon est un produit spécifique qui nécessite une mesure du pH, car un savon trop basique peut facilement irriter ou endommager la peau. Pour les savons liquides, la procédure de mesure du pH est la même que pour les crèmes ou autres produits plus visqueux.

Si vous mesurez le pH d’un savon solide, préparez-en soit une solution à 10 % de la manière décrite plus haut, soit, pour une mesure rapide du pH avec une précision moindre, utilisez des papiers au tournesol ou éventuellement à la phénolphtaléine. Il suffit d’appliquer le papier sur la surface humide du savon et de lire la valeur sur l’échelle de couleur.

Ajustement du pH d’un produit

Si vous avez réussi à mesurer le pH de votre produit et qu’il est trop élevé ou trop bas pour le produit concerné, il existe des possibilités pour le modifier. Il s’agit de l’ajustement du pH des produits. Cet ajustement du pH est effectué avant d’ajouter au produit le composant qui nécessite un certain pH du milieu, par exemple le conservateur.

Bien entendu, il faut également prendre en compte, lors de l’ajustement du pH, la composition globale du produit. Avant de modifier le pH, assurez-vous que votre produit ne contient pas d’autres composants qui pourraient ne pas être efficaces au nouveau pH.

Par exemple, si vous voulez utiliser un conservateur pour un milieu acide, mais que vous fabriquez une mousse nettoyante pour le visage contenant du savon liquide, qui est naturellement basique et qui augmente donc aussi le pH global du produit. Dans ce cas, vous devez changer de conservateur, car le savon sera toujours basique (s’il avait un pH autre que basique, ce ne serait plus un savon). En cas d’une telle incompatibilité des matières premières, vous devez adapter la formule et remplacer souvent la matière première concernée par une autre.

Calcul du pH pour les utilisateurs avancés

Dans ce cas, il s’agit déjà plutôt d’une méthode pour connaisseurs, car plus le nombre de composants du produit influençant son acidité ou sa basicité est élevé, plus le calcul est complexe. Pour des produits plus simples, comme les lotions toniques aux acides AHA ou des produits similaires, cette méthode peut cependant convenir à une détermination approximative du pH. Le calcul vous permet de savoir à l’avance, de manière approximative, quelle quantité de base ou d’acide vous aurez besoin pour ajuster la valeur du pH.

Grâce à cela, vous n’avez pas besoin d’ajouter la solution d’ajustement du pH goutte à goutte dès le début, mais vous ajoutez une quantité plus importante, légèrement inférieure à celle calculée, puis vous complétez goutte à goutte, en mélangeant et en mesurant le pH au fur et à mesure. Pour ces types de calculs, on part le plus souvent de l’équation de Henderson-Hasselbalch et des constantes de dissociation des acides.

Abaissement du pH d’un produit

Si vous souhaitez que votre produit soit plus acide, vous en abaisserez le pH. La diminution de la valeur du pH se fait à l’aide de solutions d’acides. On utilise le plus souvent à cet effet l’acide citrique, qui est bon marché, facilement disponible et sûr.

Éventuellement l’acide lactique, qui est également sûr à l’état dilué, mais qui, concentré, peut provoquer des brûlures chimiques. Son avantage est que vous travaillez déjà directement avec une solution qu’il suffit de diluer — vous n’avez pas à la dissoudre dans l’eau déminéralisée, contrairement à l’acide citrique cristallisé.

1. Préparez une solution d’acide

   Pour utiliser l’un ou l’autre de ces acides, vous devez d’abord en préparer une solution à 10 % dans de l’eau déminéralisée.

2. Ajoutez goutte à goutte

   Vous pouvez ensuite ajouter la solution goutte à goutte à votre produit, en mélangeant soigneusement. Ajoutez vraiment de très petites quantités et mélangez bien le produit, car parfois même quelques gouttes d’acide peuvent provoquer une baisse significative du pH.

3. Mesurez le pH au fur et à mesure

   Prélevez à chaque fois une petite quantité de produit et préparez-en une solution à 10 % pour mesurer le pH à l’aide d’un pH-mètre, comme nous l’avons mentionné plus haut.

   Les papiers au tournesol ne sont pas très adaptés à cette fin en raison de leur précision moindre. Il est toutefois possible de trouver des papiers indicateurs qui, par exemple, ne fonctionnent que dans la plage de pH 4 – 7 et ont donc une échelle avec des graduations plus fines, mais souvent, cela non plus ne sera pas suffisamment précis.

Augmentation du pH d’un produit

L’inverse de la diminution de l’acidité est l’augmentation de la basicité, ou, en d’autres termes, l’élévation du pH du produit à l’aide de bases. On utilise le plus souvent à cet effet une solution à 10 % d’hydroxyde de sodium.

1. Préparez la solution dans un récipient résistant

   L’hydroxyde de sodium est une substance solide vendue sous forme de granulés. Lors de leur dissolution dans l’eau, il se dégage une grande quantité de chaleur, utilisez donc toujours des récipients en plastique ou en acier inoxydable pour la préparation de la solution.

   La chaleur dégagée pourrait faire éclater le verre et l’hydroxyde de sodium a un effet corrosif sur les autres matériaux métalliques de cuisine courants (sauf l’acier inoxydable). Une exception pour le verre est le verre de laboratoire (le plus souvent en borosilicate), utilisé pour la fabrication de béchers et autres instruments de laboratoire, qui doivent supporter également des contraintes thermiques (vérifiez toutefois toujours qu’ils sont certifiés).

2. Ajoutez et mesurez au fur et à mesure

   Ajoutez l’hydroxyde et procédez à la mesure du pH comme dans le cas de l’acidification, jusqu’à obtenir le pH souhaité.

Une alternative à l’hydroxyde de sodium peut être le bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude).

Mesure du pH — conclusion

Avec l’aide de cet article, la mesure du pH n’a plus rien d’un casse-tête. Choisissez la méthode qui vous convient le mieux et lancez-vous. Cela ne prend qu’un instant et vous avez immédiatement le résultat.

• Sûr pour la peau

  Un produit au pH trop élevé ou trop bas peut provoquer une brûlure chimique — le contrôle du pH permet de l’éviter.

• Conservation efficace

  Chaque conservateur ne fonctionne que dans une certaine plage de pH — en dehors de celle-ci, son efficacité diminue et la durée de conservation du produit en pâtit.

• Produit stable

  Une variation du pH pendant le stockage signale une stabilité dégradée ou une contamination microbienne.

• Actifs efficaces

  La vitamine C, le rétinol ou les acides AHA ne fonctionnent qu’aux bonnes valeurs de pH.

Nous espérons que cet article vous a aidé à mieux comprendre toute la thématique du pH et de sa mesure. Au plaisir.

Nous vous souhaitons une belle journée créative. À la saponification, les amis.

Source d’information : https://skinchakra.eu/blog/archives/497-How-to-adjust-the-pH-of-your-cosmetic-products.html

Questions fréquentes sur la mesure du pH